单片机存储器扩展技术

合集下载

MCS-51单片机存储器的扩展

第八章MCS-51单片机存储器的扩展第一节MCS-51单片机存储器的概述(一)学习要求1、熟悉MCS-51 单片机的系统总线及系统总线扩展结构2、掌握常用的片选方法：线选法和全地址译码法。

（二）内容提要1、三总线的扩展方法单片机内资源少，容量小，在进行较复杂过程的控制时，它自身的功能远远不能满足需要。

为此，应扩展其功能。

MCS-51单片机的扩展性能较强，根据需要，可扩展。

三总线是指地址总线、数据总线、控制总线。

1）地址总线MCS-51 单片机地址总线宽度为16 位，寻址范围为64K。

地址信号：P0 作为地址线低8 位，P2 口作为地址线高8 位。

2）数据总线MCS-51 单片机的数据总线宽度为8 位。

数据信号：P0 口作为8 位数据口，P0 口在系统进行外部扩展时与低8 位地址总线分时复用。

3）控制总线主要的控制信号有/WR 、/RD 、ALE 、/PSEN 、/EA 等。

2、系统的扩展能力MCS-51 单片机地址总线宽度为16 位，因此它可扩展的程序存储器和数据存储器的最大容量是64K（２１６）。

１）线选法线选法就是将多余的地址总线（即除去存储容量所占用的地址总线外）中的某一根地址线作为选择某一片存储或某一个功能部件接口芯片的片选信号线。

一定会有一些这样的地址线，否则就不存在所谓的“选片”的问题了。

每一块芯片均需占用一根地址线，这种方法适用于存储容量较小，外扩芯片较少的小系统，其优点是不需地址译码器，硬件节省，成本低。

缺点是外扩器件的数量有限，而且地址空间是不连续的。

２）全地址译码法由于线选法中一根高位地址线只能选通一个部件，每个部件占用了很多重复的地址空间，从而限制了外部扩展部件的数量。

采用译码法的目的是减少各部件所占用的地址空间，以增加扩展部件的数量。

３）译码器级连当组成存储器的芯片较多，不能用线选法片选，又没有大位数译码器时，可采用多个小位数译码器级连的方式进行译码片选．４）译码法与线选法的混合使用译码法与线选法的混合使用时，凡用于译码的地址线就不应再用于线选，反之，已用于线选的地址线就不应再用于译码器的译码输入信号．（三）习题与思考题1. 简要说明MCS-51 单片机的扩展原理。

第5章单片机存储器扩展

11000000000000000~1101111111111111，即C000H~DFFFH；
11100000000000000~1111111111111111，即E000H~FFFFH。
•采用地址译码器的多片程序存储器的扩展（译码法）
例3 要求用2764芯片扩展8031的片外程序存储器，分配的地
21×210 = 211
地址空间： A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 最低地址： 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0000H 07FFH
最高地址：１
MCS-51单片机寻址范围：64KB
26×210 = 216即16位地址线
地址空间： A15A14A13A12A11A10A9A8A7··A0 单片机 ·· ·· × × × × × A10A9A8A7··A0 6116 ·· ·· 2KB
25 = 32
上式中：“×”表示0或1。
即单片机地址空间中包含有32个2KB。某片6116占据的是哪 2KB不能确定——地址浮动。只有限定A15··A11的取值才能确定6116在系统中的地址 ·· ·· 范围。如，P2.5 = 1 ，选中6116的/CS线。设P2.7 P2.5 P2.4 P2.3 假定全为1
例2 使用两片2764扩展16 KB的程序存储器，采用线选法选
中芯片。扩展连接图如图所示。以P2.7作为片选，当P2.7=0时，
选中2764(1)；当P2.7=1时，选中2764(2)。因两根线(A13、A14)
未用，故两个芯片各有22=4个重叠的地址空间。它们分别为
用两片2764 EPROM的扩展连接图
则: 6116地址范围是B800H ~ BFFFH。

单片机存储器扩展

单片机存储器扩展在单片机的应用中，常常会遇到内部存储器容量不足的情况。

这时候，就需要对单片机的存储器进行扩展，以满足系统对存储容量的需求。

单片机的存储器可以分为程序存储器和数据存储器。

程序存储器用于存储单片机运行的程序代码，而数据存储器则用于存储程序运行过程中的数据。

当单片机内部的存储器无法满足应用需求时，就需要通过外部扩展来增加存储容量。

在进行存储器扩展之前，我们需要了解单片机的存储器寻址方式。

不同的单片机可能有不同的寻址方式，但通常都包括直接寻址、间接寻址和变址寻址等。

了解寻址方式对于正确进行存储器扩展至关重要。

对于程序存储器的扩展，常用的方法是使用外部只读存储器（ROM），如 EPROM（可擦除可编程只读存储器）、EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）等。

扩展时，需要将外部 ROM 与单片机的地址总线、数据总线和控制总线正确连接。

地址总线用于指定存储器的地址，数据总线用于传输数据，控制总线则用于控制存储器的读写操作。

以常见的 8051 单片机为例，它的地址总线为 16 位，可以寻址64KB 的存储空间。

如果要扩展 32KB 的程序存储器，我们可以选用一片容量为 32KB 的 EPROM 芯片，如 27256。

将 EPROM 的地址线 A0A14 与单片机的地址总线 A0 A14 相连，数据线 D0 D7 与单片机的数据总线 D0 D7 相连。

控制总线中的片选信号（CS）通常通过地址译码器来产生，以确保在特定的地址范围内选中该 EPROM 芯片。

在数据存储器的扩展方面，常用的是外部随机存取存储器（RAM），如静态 RAM（SRAM）和动态 RAM（DRAM）。

SRAM 速度较快，但价格相对较高；DRAM 价格较低，但需要不断刷新。

同样以 8051 单片机为例，如果要扩展 8KB 的数据存储器，可以选用一片 6264 SRAM 芯片。

连接方式与程序存储器扩展类似，地址线和数据线分别与单片机的对应总线相连。

单片机P0口的片外数据存储器扩展设计技巧

单片机P0口的片外数据存储器扩展设计技巧
随着单片机运算速度和处理能力的不断提高，其在各个领域得到更广泛的应用。

然而，随着其应用领域的不断扩大及集成化的不断提高，其内部资源已不能满足实际需求，往往需要对其内部资源进行扩展。

经典的扩展方法主要是通过地址总线、数据总线即P0、P2口，以及控制线ALE等来进行数据或程序存储器的扩展，最大寻址空间可达64KB，但这种方法占用端口较多，在有些情况下不能满足需求。

这里以MCS-8051系列单片机为例，介绍一种新的片外数据存储器扩展方法，仅用单片机的P0口、P1.6及P1.7共10个端口便可实现256KB数据存储器的扩展。

1 总体设计思路
MCS-8051单片机片内部存储空间为256 B，有P0、P1、P2、P3 4个I/O 端口。

实际应用中，其内部存储空间往往不能满足需求，常常会在片外进行扩展。

有别于经典的扩展方法，这里并没有用到P2口，仅用P0口和各个存储器的地址线、数据线连接，组成地址总线和数据总线。

同时将PO口的
P0.0、P0.1和P0.2这3个端口引到译码器件的输入端，译码后作为数据存储器件的片选择控制线，与单片机的其他控制端口一起形成控制总线。

从而通过数据总线、地址总线和控制总线这3个总线实现单片机片外256 KB数据存储器的扩展。

单片机的PO口具备地址总线、数据总线及控制线的功能。

由软件来分时传送地址信号、数据信号和片选择控制信号。

2 硬件接口电路设计
MCS-805l单片机与多片62256数据存储器的扩展电路主要由8片62256型。

四 MCS-51单片机存储器系统扩展

RD、WR为数据存储器和 I/O口的读、写控制信号。执行MOVX指令时变为有效。
74LS373引脚
1、控制位OE： OE=0时，输出导通 2、控制位G：接ALE 3、Vcc=+5V 4、GND接地
1 74LS373为8D锁存器，其主要特点在于：
控制端G为高电平时，输出Q0～Q7复现输入D0～ D7的状态；G为下跳沿时D0～D7的状态被锁存在Q0 ～Q7上。
MOV DPTR, #0BFFFH ;指向74LS373口地址
MOVX A, @DPTR ;读入
MOV @R0， A
;送数据缓冲区
INC R0
;修改R0指针
RETI
;返回
用74LS273和74LS244扩展输入输出接口
地址允许信号ALE与外部地址锁存信号G相连；
单片机端的EA与单片机的型号有关;
存储器端的CE与地址信号线有关。
P... 2.7 P2.0
ALE 8031
P... 0.7 P0.0
EA
PSEN
外部地址
G
锁存器
I...7
O... 7
I0 O0
A... 15
CE
A8
外部程序
存储器
A... 7 A0
D7. . . D0 OE
6264的扩展电路图
图中CS（CE2）和CE引脚均为6264的片选信号，由于该扩展电路中只有一片6264，故可以使它们常有效，即CS（CE2）接+5V ，CE接地。6264的一组地址为0000H～1FFFH。
存储器地址编码
SRAM6264：“64”—— 8K×8b = 8KB 6264有13根地址线。地址空间： A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 最低地址： 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000H 最高地址： 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1FFFH MCS-51单片机寻址范围：64KB 26×210 = 216即16位地址线地址空间： A15A14A13A12A11A10A9A8A7······A0 单片机

单片机存储器的扩展2

4、数据存储器的扩展连线
数据存储器的扩展连线步骤1：
数据存储器的扩展连线步骤2：
数据存储器的扩展连线步骤3：
数据存储器的扩展连线步骤4：
数据存储器的扩展连线步骤5：
数据存储器的扩展连线步骤6：
三、存储器扩展电路原理图
1.观察U1、U2、U3的连接原理图
2.U4 的数据线D0 ～D7与U3的数据线D0 ～D7对应相连
一、存储ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ扩展原理
1、程序存储器的扩展原理 MCS-51单片机扩展外部程序存储器的硬件电路（如图1-1所示）
2、数据存储器的扩展原理 MCS-51单片机扩展外部数据存储器的硬件电路（如图1-2所示）
程序存储器的扩展原理框图
数据存储器的扩展原理框图
二、存储器的扩展连线 1、常用存储器芯片比较
2、选用集成芯片引脚图
EPROM 27512
64KB
16根地址线
RAM 6264
8KB 13根地址线
地址锁存器 74LS373
3、程序存储器的扩展连线
程序存储器的扩展连线步骤1：
程序存储器的扩展连线步骤2：
程序存储器的扩展连线步骤3：
程序存储器的扩展连线步骤4：
程序存储器的扩展连线步骤5：
五、作业
• 1、用Protel99设计本示例的印刷图并用打印机打印出来。 • 2、以本课题为基础制作单片机最小系统电路板
3.U4 的地址线A0 ～A7与U3的地址线A0 ～A7对应相连
4.U4 的地址线A8 ～A12与U3的地址线A8 ～A12对应相连
5.U4与U1的连接
四、存储器的扩展小结
• 1、确定所用元器件； • 2、计算地址线； • 3、确定需画图的集成电路的位置； • 4、连接地址线和数据线及控制线； • 5、检查并整理线路； • 6、制作电路原理图。

51单片机实验-实验五存储器扩展实验

实验5 存储器扩展实验一、实验目的1.掌握PC存储器扩展的方法。

2.熟悉6264芯片的接口方法。

3.掌握8031内部RAM和外部RAM的数据操作二、实验设备PC机、星研Star16L仿真器系统+仿真头PODPH51(DIP)、EL-Ⅱ型通用接口板实验电路，PROTEUS仿真软件。

三、实验仿真：1）proteus仿真电路图2）实验程序;NAME T7_1_RAMORG 0000HSTART: MOV DPTR,#7000H ;起始地址送DPTRLOOP1: MOV A,#00H ;置数据初值LOOP: MOVX @DPTR,AADD A,#01H ;数据加一INC DPTR ;地址加一MOV R0,DPHCJNE R0,#80H,LOOP ;数据是否写完,没写完则继续SS: SJMP SSEND3）仿真结果运行上面的程序，由于设定起始地址为7000，而P2.0~P2.4分别作为地址线A8~A12，P2.5~P2.7分别接74ls138的ABC三个口，且38译码器的Y2接6264-U3的片选口CE，与接6264-U4的片选口CE，所以此时CBA为011，则选择的存储器为U4，将00~FF这组数据分别送到U4的以7000H为起始地址的单元中，并循环放置（即proteus仿真结果中的1000H 地址）；若将程序中的起始地址改为5000H，检验是否写完数据的数值#80H改为#60H，则此时CBA为010，此时选择的是U3存储器，结果与选择U4时一样。

证明这些地址都可用，如果不可用，则在写入数据时所有地址单元中的数值保持为FF。

四、实验台操作1）接线实验台已将内部线路接好，可用地址范围为4000~7FFFH2）实验结果实验结果基本与仿真结果一致。

单片机存储器的扩展(part 1 80C51)

数据存储器扩展常用随机存储器芯片，用的较多的是Intel的 6116(2K×8)、6264(8K×8) 、62128(16K×8 、62256(32K×8) 、 62512(64K×8)等型号，它们都是SRAM，CMOS工艺，因此具有低功耗的特点。在维持状态下只需几个微安电流，很适宜作需断电保护或需长期低功耗状态下工作的存储器。另外EEPROM除可用作程序存储器扩展外，还可作为数据存储器扩展。 6116 SRAM引脚见教材P127图5.10(P127图6.8)所示，说明如下： A10～A0：地址线 D7～D0:数据线 /WE：写选通信号 /CE：片选信号
在软件中，可用数据查询方式检测写操作中”页存储周期“是否完成。“页存储”期间，如果对2864执行读操作，那么读出的是最后写入的字节，若芯片的转储工作未完成，则读出数据的最高位是原来写入字节最高位的反码。据此，CPU可判断芯片的编程是否结束。如果CPU读出的数据与写入的数据相同，表示芯片已完成编程，CPU可继续向芯片加载下一页数据。
/OE：数据输出允许信号
6116共有四种工作方式：未选中、禁止、读出、写入（见教材 P127表5-4/表6.2）。
5.4.4数据存储器扩展举例在 80C51 的扩展系统中，片外数据存储器一般由随机存取存储器组成，最大可扩展64KB。数据存储器扩展与程序存储器扩展在数据线、地址线的连接上是完全相同的。所不同的只在于控制信号，程序存储器使用 /PSEN作为读选通信号，而数据存储器则使用/RD和/WR 分别作为读、写选通信号 1、单片数据存储器扩展例：见图所示（或见教材P127图5.11/图6.9）。这里使用了一片 6116 实现了 2KB RAM 扩展。在扩展连接中，以 /RD 信号接芯片的 /OE 端，以 /WR 信号接 /WE 端，进行 RAM芯片的读写控制。由于假定系统只有一片 6116，因此没有使用片选信号，而把/CE端直接接地。这种情况下， 6116的地址范围是0000~07FFH。与程序存储器相比较，数据存储器的扩展连接在数据线、地址线的连接方法上是一致的，所不同的只是在控制信号线上的差别。

单片机与外部存储器交互扩展存储空间的方法

单片机与外部存储器交互扩展存储空间的方法在现代电子设备中，单片机作为一种高度集成的控制器芯片，被广泛应用于各个领域。

然而，由于单片机的存储容量有限，为了满足复杂的应用需求，通常需要扩展存储空间。

本文将介绍单片机与外部存储器的交互原理以及几种常见的方法来扩展存储空间。

一、交互原理在单片机中，外部存储器通常指的是非易失性存储器，如EEPROM、Flash等。

通过与单片机进行数据的读写操作，可以实现数据的长期存储和共享。

外部存储器与单片机之间的交互主要依靠通信接口，如SPI、I2C、串口等。

下面将分别介绍这几种接口的原理。

1. SPI接口SPI（Serial Peripheral Interface）是一种全双工的串行通信接口，使用4根线（SCK、MOSI、MISO、CS）进行数据传输。

在SPI接口中，单片机作为主设备发起数据传输，而外部存储器作为从设备响应主设备的指令并传输数据。

通过SPI接口，单片机可以直接读写外部存储器中的数据，实现存储空间的扩展。

2. I2C接口I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种系列总线通信协议，通过两根线（SCL、SDA）进行数据传输。

在I2C接口中，单片机既可以作为主设备发送数据，也可以作为从设备接收数据。

通过I2C接口，单片机可以与多个外部存储器进行通信，实现存储空间的扩展。

3. 串口接口串口接口是一种常见的通信接口，通过TX（发送）和RX（接收）两根线进行数据传输。

在串口接口中，单片机通过发送和接收数据来与外部存储器进行通信。

虽然串口的传输速率较低，但它简单易用，适合与存储器进行简单的数据交互。

二、扩展存储空间的方法在了解了单片机与外部存储器的交互原理后，下面将介绍几种常见的方法来扩展存储空间。

1. 并行存储器并行存储器是一种传统的扩展存储空间的方法，它通常由存储芯片组成，通过地址线和数据线与单片机相连。

并行存储器的特点是读写速度快，但容量有限。

单片机课件8 单片机的存储器的扩展

P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
MCS-51单片机的地址总线为16位，它的存储器最大的扩展容量为216，即64K个单元。
2013-6-27
单片机原理及其应用
20
8.3 程序存储器扩展
8.3.2 外部程序存储器扩展原理及时序
（一）外部程序存储器扩展使用的控制信号
（1）EA——用于片内、片外程序存储器配置，输入信号。当EA=0时，单片机的程序存储器全部为扩展的片外程序存储器；当EA=1 时，单片机的程序存储器可由片内程序存储器和片外程序存储器构成，当访问的空间超过片内程序存储器的地址范围时，单片机的CPU自动从片外程序存储器取指令。（2）ALE——用于锁存P0口输出的低8位地址。（3）PSEN ——单片机的输出信号，低电平时，单片机从片外程序存储器取指令；在单片机访问片内 2013-6-27 单片机原理及其应用程序存储器时，该引脚输出高电平。
2013-6-27 单片机原理及其应用 11
8.2 半导体存储器
8.2.2 只读存储器只读存储器（Read Only Memory，ROM），ROM 一般用来存储程序和常数。ROM是采用特殊方式写入的，一旦写入，在使用过程中不能随机地修改，只能从其中读出信息。与RAM不同，当电源掉电时，ROM 仍能保持内容不变。在读取该存储单元内容方面，ROM 和RAM相似。只读存储器有掩膜ROM、PROM、EPROM、 E2PROM（也称EEPROM）、Flash ROM等。它们的区别在于写入信息和擦除存储信息的方式不同。

51单片机外部存储器的扩展

即存储器芯片旳选择和存储器芯片内部存储单元旳选择。
一、地址线旳译码
存储器芯片旳选择有两种措施：线选法和译码法。
1、线选法。所谓线选法，就是直接以系统旳地址线作为存储器芯片旳片选信号，为此只需把用到旳地址线与存储器芯片旳片选端直接相连即可。 2、译码法。所谓译码法，就是使用地址译码器对系统旳片外地址进行译码，以其译码输出作为存储器芯片旳片选信号。译码法又分为完全译码和部分译码两种。
ALE
8051
LE OE
P0.7
8D 8Q
P0.6
7D 7Q
P0.5
6D 6Q
P0.4
5D 5Q
P0.3
4D 4Q
P0.2
3D 3Q
P0.1
2D 2Q
P0.0
1D 1Q
74HC573 地址总线扩展电路
OE：输出允许端，为0
时芯片有效。
A7
LE：锁存控制端，高电
A6 平时，锁存器旳数据输出端
A5 Q旳状态，与数据输入端D
（1）完全译码。地址译码器使用了全部地址线，地址与存储单元一一相应，也就是1个存储单元只占用1个唯一旳地址。
（2）部分译码。地址译码器仅使用了部分地址线，地址与存储单元不是一一相应，而是1个存储单元占用了几种地址。
❖ 二、扩展存储器所需芯片数目旳确定
❖
若所选存储器芯片字长与单片机字长
一致，则只需扩展容量。所需芯片数目按下式
07~00 I0~I7
× 8 ）
扩
锁存器
展
74 HC 573 D0~D7
8位数据
RD
OE
WR
GND WE
图2.2-13 8031与6264的连接

单片机电子课件外部存储器的扩展

详细描述
SPI接口采用主从模式，有一个主设备和一个或多个从设备。主设备通过SCK信号线控制数据传输，从设备根据主设备的时钟信号进行数据读写。SPI接口具有高速、简单、易扩展等优点，适用于多种类型的存储器扩展。
I2C接口
总结词
I2C接口是一种多主机总线，常用于连接单片机和各种外设。
详细描述
I2C接口采用两线制，分别是数据线SDA和时钟线SCL。多个设备可以共用这两根线，通过地址码进行设备间的通信。I2C接口具有简单、灵活、可靠性高等优点，适用于连接各种传感器、存储器等外设。
详细描述
例如IDE接口、USB接口等。这些接口技术各有特点，适用于不同的应用场景。IDE接口通常用于连接硬盘等大容量存储设备，而USB接口则具有通用性高、易于扩展等优点。
05
扩展外部存储器的硬件设计
存储器芯片的选择
闪存芯片
闪存芯片具有非易失性，断电后数据不会丢失，且容量大、体积
小，适合存储大量数据。
随着技术的发展，单片机逐渐发展成为嵌入式系统的重要组成部分，广泛应用于各种领域。
现代单片机
现代单片机采用32位或64位处理器，具有更强大的计算能力和更丰富的外设接口，能够满足更复杂的应用需求。
03
外部存储器概述
外部存储器的分类
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)：电可擦除可编程只读存储器，可以通过电子方式擦
除和编程。
SRAM (Static Random-Access Memory)：静态随机存取存储器，读写速度快，但价格较
高。
Flash Memory：闪存，是一种非易失性存储器，可以在断电后保存数据。

第6章单片机与存储器扩展

第6章单片机与存储器扩展6.1 MCS-51单片机扩展及系统结构一、单片机系统的扩展结构扩展系统是以单片机为核心进行的；扩展内容包括ROM、RAM和I/O接口电路等；扩展是通过系统总线进行的，通过总线把各扩展部件连接起来，并进行数据、地址和信号的传送，要实现扩展首先要构造系统总线。

1、系统总线总线：连接计算机各部件的一组公共信号线。

MCS- 51使用的是并行总线结构，按其功能通常把系统总线分为三组，即地址总线、数据总线和控制总线。

1）地址总线AB在地址总线上传送的是地址信号，用于存储单元和I/O端口的选择。

地址总线是单向的，地址信号只能由单片机向外送出。

地址总线的数目决定着可直接访问的存储单元的数目，例如n位地址，可以产生2n个连续地址编码，因此可访问2n个存储单元，即通常所说的寻址范围为2n地址单元。

2）数据总线(Data Bus,简写DB)数据总线用于在单片机与存储器之间或单片机与I/O端口之间传送数据。

单片机系统数据总线的位数与单片机处理数据的字长一致。

例如MCS- 51单片机是8位字长，所以数据总线的位数也是8位。

数据总线是双向的，可以进行两个方向的数据传送。

3）控制总线（Control Bus,简写CB)控制总线实际上就是一组控制信号线，包括单片机发出的，以及从其它部件传送给单片机的。

二、三总线的扩展方法1、以P0口的8位口线作地址／数据线P0口线既作地址线使用又作为数据线使用，具有双重功能，因此需采用复用技术，对地址和数据进行分离，为此在构造地址总线时要增加一个8位锁存器。

首先由锁存器暂存并为系统提供低8位地址，其后P0口线就作为数据线使用。

通常使用的锁存器有74LS273或74LS373。

2、以P2口的口线作高位地址线如果使用P2口的全部8位口线，再加上P0口提供的低8位地址，则形成了完整的16位地址总线。

使单片机系统的扩展寻址范围达到64 K单元。

问题：MCS-51单片机扩展系统中，为什么P0口要接一个8位的锁存器，而P2口却不接？答：由P0口的位结构可知，MCS-51单片机在进行外部寻址时，P0口的8根引线是低8位地址和8位数据的复用线。

单片机外部存储器与扩展器原理解析

单片机外部存储器与扩展器原理解析现代科技的快速发展使得数字设备的普及程度不断提升，人们对存储器的要求也越来越高。

单片机外部存储器和扩展器正是应运而生的解决方案，能够满足我们对存储器容量和速度的需求。

本文将对单片机外部存储器和扩展器的原理进行详细解析，帮助读者更好地了解和应用这些技术。

首先，我们先来看看什么是单片机外部存储器。

单片机是一种集成了处理器、存储器和各种外设接口于一体的微型计算机，它的内部存储器容量有限。

当我们需要存储大量数据时，内部存储器显然无法满足需求，这时就需要使用外部存储器扩展单片机的存储容量。

外部存储器是单片机外部连接的一种存储器设备，它可以是RAM（随机存取存储器）或ROM（只读存储器）。

单片机外部存储器的连接通常通过总线进行。

总线是计算机系统中连接各种设备的一种数据传输路径，它有数据总线、地址总线和控制总线三种类型。

单片机与外部存储器之间的通信主要是通过这些总线来进行的。

单片机通过地址总线向外部存储器发送地址信号，以确定要读写的存储单元位置。

地址总线的位数决定了单片机可以寻址的存储单元数量。

控制总线用于传输读写控制信号，以控制外部存储器的读写操作。

数据总线则用于传输实际的数据。

为了实现单片机对外部存储器的读写操作，我们需要使用一些芯片和电路来连接单片机和外部存储器。

其中一个关键芯片是存储器地址译码器，它可以将单片机的地址信号转换为外部存储器的地址信号。

存储器芯片也是非常重要的组成部分，它们可以是静态RAM（SRAM）或动态RAM（DRAM）芯片。

在实际应用中，我们可以根据需求选择适合的存储器芯片。

除了外部存储器，扩展器也是一种常用的存储器扩展技术。

扩展器是一种通过串口或并口方式与单片机连接的设备，它通常具有独立的存储器容量，并通过与单片机的通信实现数据的读写操作。

扩展器与外部存储器相比，具有更高的灵活性和扩展性。

扩展器的工作原理与外部存储器有所不同。

首先，扩展器需要与单片机通过串口或并口进行连接，通过通信协议进行数据传输。

51单片机外部存储器扩展

通端，以8051送出旳地址信号选通芯片。线选法旳连接措施有多种：一线二用、一线一选和综合线选方
式。
二、地址译码器法经过地址译码器，使用较少旳地址信号编码产生较多旳译码信
号，从而实现对多块存储器及I/O器件旳选择。
第410章章 M51单CS片-5机1单外片部机存系储统器功扩能展的扩展
10.3 外部存储器扩展外部存储器旳扩展涉及程序存储器和数据存储器，这两种扩展
第410章章 M51单CS片-5机1单外片部机存系储统器功扩能展的扩展
10.1.1 I/O口扩展概述
因为MCS-51旳外部数据存储器RAM和I/O口是统一编址旳，所以，顾客能够把外部64KB旳数据存储器RAM空间旳一部分作为扩展外围I/O旳地址空间。这么，单片机就能够像访问外部RAM 存储器那样访问外部接口芯片，对其进行读/写操作。
第410章章 M51单CS片-5机1单外片部机存系储统器功扩能展的扩展
第10章 51单片机外部存储器扩展
10.1 外部I/O旳扩展 10.2 存储器概述 10.3 外部存储器扩展
第410章章 M51单CS片-5机1单外片部机存系储统器功扩能展的扩展
第10章 51单片机外部存储器扩展 10.1 外部I/O旳扩展
InteL企业常用外围器件如表10-1所示。
器件型号 8255A
8155/8156 8243 8279 8251 8253
器件名称可编程外围并行接口可编程RAM/IO扩展接口
I/O扩展接口可编程键盘/显示接口
可编程通信接口可编程定时/计时器
第410章章 M51单CS片-5机1单外片部机存系储统器功扩能展的扩展
SCL
起始/停止时序写周期时序
SDA
ACK

第六章MCS-51单片机存储器的扩展

这些SRAM的引脚功能描述如下： A0~An：地址输入线;对6116，n=10;对6264,n=12;其他的类推。 D0~D7：双向数据线； CE：是片选输入线，低电平有效；6264的CS1为高电平，且CE为低电平时才选中该芯片。 WE：写允许信号输入线，低电平有效； OE：读选通信号输入线，低电平有效； VCC：工作电源+5V。 GND：电源地。
程序存储器 E P R O M 的扩展
CPU读取的指令有两种情况：一是不访问数据存储器的指令；二是访问数据存储器的指令。因此，外部程序存储器就有两种操作时序。
外部程序存储器的操作时序
程序存储器 E P R O M 的扩展
外部程序存储器的操作时序
程序存储器 E P R O M 的扩展
程序存储器 E P R O M 的扩展
3.扩展多片EPROM的扩展电路与单片EPROM扩展电路相比，多片EPROM的扩展除片选线CE外，其它均与单片扩展电路相同。图中给出了利用27128扩展64k字节 EPROM程序存储器的方法。片选信号由译码选通法产生。
程序存储器 E P R O M 的扩展
所谓总线，就是连接系统中各扩展部件的一组公共信号线。按其功能通常把系统总线分为三组：即地址总线、数据总线和控制总线。
1. 地址总线（Address Bus）地址总线用于传送单片机送出的地址信号，以便进行存储单元和I/O端口的选择。地址总线的数目决定着可直接访问的存储单元的数目。例如n位地址，可产生2n 个连续地址编码，因此可访问2n个存储单元，即通常所说的寻址范围为2n地址单元。MCS51单片机存储器扩展最多可达64kB，即216地址单元，因此，最多可需16位地址线。这16根地址线是由P0口和P2口构建的，其中P0